JP2016179737A - バックモニターカメラ、バックモニターカメラを備えた車両、及びバックモニターカメラの設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、バンパーの長さ方向に対する歪発生を防止し、バンパー全体及び端部の画像を、現実の景色と近いものとして、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、障害物への接触を未然に防止する。【解決手段】水平方向（矢印（ア）−（イ）方向）に細長形状のリアバンパー３が装備されている車両１であって、車両本体２の後部に設置されかつリアバンパー２にレンズを向けて配置されたバックモニターカメラ４を有し、バックモニターカメラ４は、水平な地面Ｇからの傾斜角度（ａ）に対して、予め設定した最適範囲の視野角ｂ´内にリアバンパー３の中心部３Ａを位置させるように、車両本体２に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の後面に設置されるバックモニターカメラ、これを備えた車両及びその設置方法に関する。

車両である自動車を後退させて駐車場に入れる場合、通常、運転者は後方を確認しながら運転操作する。
しかしながら、運転手はリヤウインドウシールドより下方は視認することができないため、自動車の後方に柵、縁石、ボール等の障害物が入り込んでも、これに気付かずに車両が障害物に接触することがある。

このような問題発生を防止するため、バックモニターカメラを自動車の後面に設置することが行われている。
このとき、バックモニターカメラとして画角１３０°〜１４０°程度のものを使用した場合には、映像の歪み（ディストーション）は比較的に小さく見易い映像ではあるものの、視野範囲が限られるためにバンパーの端まで写すことができず、バンパー端を障害物に接触させるなどの問題が生じていた。
また、バックモニターカメラとして画角１８０°〜１９０°程度の魚眼レンズを用いた場合には、カメラから得られる映像をそのまま使用するか、または、その映像に対して画像処理回路を使用した歪み補正等の加工処理を施している。

一方、特許文献１に示されるバックモニターカメラでは、複数の画像撮像素子がマトリクス配列されている撮像素子アレイと、中央領域の画角が魚眼レンズより小画角とされるとともに、該中央領域の大きさがその周辺領域より大とされた結像光学系と、を有している。この結像光学系では、周辺領域の画角が、リアバンパーの左右両端を撮像素子アレイに結像する範囲内に設定されるものである。

特開２０１４−１９２８５８号公報

ところで、特許文献１等に示されるバックモニターカメラでは、リアバンパーが湾曲し、現実の物と異なって見えてしまうという問題があった。
このため、リアバンパーの端を映し出す映像も、現実の景色とは異なるものとなって、これによって障害物との距離感がつかめなくなり、車両が接触する原因にもなり兼ねない。さらに、このようなリアバンパーが湾曲した画像を修正しようとすると、画像処理回路を使用した歪み補正等の加工処理が必要となってコスト高となるという問題もある。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、バンパーの長さ方向に対する歪発生を防止し、バンパー全体及び端部の画像を、現実の景色と近いものとして、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、障害物への接触を未然に防止することができるバックモニターカメラ、およびこれを備えた車両及びバックモニターカメラの設置方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に示すバックモニターカメラを備えた車両は、水平方向に細長形状のリアバンパーが装備されているものであって、車両本体の後部に設置されかつ前記リアバンパーにレンズを向けて配置されたバックモニターカメラを有し、前記バックモニターカメラは、水平な地面からの傾斜角度に対して、予め設定した最適範囲の視野角内に前記リアバンパーの中心部を位置させるように、前記車両本体に配置されていることを特徴とする。

また、本発明に示すバックモニターカメラの設置方法では、水平方向に細長形状のリアバンパーが装備されている車両本体の後部に、前記リアバンパーにレンズを向けてバックモニターカメラを設置し、水平な地面からの前記バックモニターカメラの光軸の傾斜角度に対して、予め設定した最適範囲の視野角内に前記リアバンパーの中心部を位置させるように、前記バックモニターカメラを前記車両本体に配置することを特徴とする。また、本発明に示すバックモニターカメラは、細長形状のリアバンパーが装備されている車両の後部に設置されかつ前記リアバンパーに向けて配置され、レンズが、水平面に対して前記リアバンパーの中心部が所定の最適範囲の視野角内に入る傾斜角度で配置されることを特徴とする。

本発明によれば、バンパーの長さ方向に対する歪発生を防止し、バンパー全体及び端部の画像を、現実の景色と近いものとして、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、障害物への接触を未然に防止することができる。

（Ａ）は本発明が適用される自動車車両、（Ｂ）はリアバンパーとバックモニターカメラの取付け位置との関係を示す図である。 本発明の一実施形態として示された自動車車両である。 バックモニターカメラのレンズを示す正断面図である。 バックモニターカメラのレンズの半画角と像高との関係を示すグラフである。 バックモニターカメラで撮像された車両後方の景色を示す図である。 リアバンパーとバックモニターカメラの取付け位置との関係を詳細に示す図である。

本発明について図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。
図１（Ａ）は、本発明に係るバックモニターカメラを備えた車両及びバックモニターカメラの設置方法に係る概略構成図であって、符号１は本発明が適用される自動車車両を示している。
この自動車車両１の車両本体２の後部には、水平方向（矢印（ア）−（イ）方向）に細長形状のリアバンパー３及び該リアバンパー３を臨むようにバックモニターカメラ４が装備されている。

このバックモニターカメラ４は、リアバンパー３にレンズを向けて配置されているものであって、図１（Ｂ）に示されるように、水平な地面Ｇ上の交点Ｏからのバックモニターカメラ４の光軸４Ａの傾斜角度（ａ）に対して、予め設定した最適範囲の視野角ｂ´（角度ｂ１〜ｂ５の中で最適範囲の角度をｂ２〜ｂ３とする）内にリアバンパー３の中心部３Ａを位置させるように、車両本体２に配置されている。

すなわち、本発明では、水平方向（矢印（ア）−（イ）方向）に細長形状のリアバンパー３が装備されている車両本体２の後部に、リアバンパー３にレンズを向けてバックモニターカメラ４を設置した後、水平な地面Ｇからのバックモニターカメラ４の光軸４Ａの傾斜角度（ａ）に対して、予め設定した最適範囲の視野角ｂ´（ｂ２〜ｂ３）内にリアバンパー３の中心部３Ａを位置させるように、バックモニターカメラ４を車両本体２に配置するものである。
そして、以上のような自動車車両１へのバックモニターカメラ４の設置によって、図１（Ｂ）に示されるように、《１》リアバンパー３を直線的に映し出すことができるので、現実の景色と近いものとして運転者に障害物との距離感を正確に認識させることができる、《２》リアバンパー３の両端を映し出すことができるので障害物 を容易に検知することができる、《３》画面スミの欠けが可能な限り小さくなり、画像が見やすくなる、ものである。
その結果、本発明に係るバックモニターカメラ４を備えた車両１及びバックモニターカメラ４の設置方法では、リアバンパー３の長さ方向に対する歪発生を防止し、リアバンパー３全体及び端部３Ｂの画像を、現実の景色と近いものとして、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、障害物への接触を未然に防止することができる。

（実施形態）
図１をさらに具体化した本発明の実施形態について図２〜図６を参照して説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係るバックモニターカメラを備えた車両及びバックモニターカメラの設置方法に係る概略構成図であって、符号１０は自動車車両を示している。
この自動車車両１０の車両本体１１の後部には、水平方向（矢印（ア）−（イ）方向）に細長形状のリアバンパー１２及び該リアバンパー１２を臨むようにバックモニターカメラ１３が装備されている。

このバックモニターカメラ１３のレンズＬは、図３に示されるように、レンズ筐体２０に設置された第一レンズ２１、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、第五レンズ２５からなるレンズ群により構成されるものであって、これらレンズ２１〜２５を通じて撮像素子アレイ２６に外部の景色等が撮像される。
なお、これら第二〜第五レンズ２２〜２５の中で、第一レンズ２１はガラスにより形成されるものであって、第二〜第五レンズが外部衝撃により傷付くことを防止する保護レンズとなる。
また、第二〜第五レンズ２２〜２５は、プラスチックにより構成されているものであって、収差を補正しかつ表面で不要な光線を反射する／赤外線を反射と吸収とで遮断する／撮像範囲の中央領域と周辺領域とのディストーションを可変する／入射した光線を撮像素子アレイ２６に集光する等の機能を有する。

また、このバックモニターカメラ１３のレンズＬは、リアバンパー１２の端部１２Ｂを十分に写すことが可能な画角１８０°以上を有し、かつ図４に示される特性を有している。
具体的には、バックモニターカメラ１３のレンズＬは、図４にＤ１で示されるように、０°〜８５°の範囲にある半画角に対する像高が、魚眼レンズ（Ｄ２で示す）よりも高い値に設定されている。これにより、当該バックモニターカメラ１３では、特にリアバンパー１２の端部１２Ｂが写ることになる画面の外周部分の歪を小さくして「つぶれ」や「ゆがみ」を軽減し、障害物の形状や距離感に対して見やすい映像を得ることができる。

また、このバックモニターカメラ１３は、リアバンパー１２にレンズＬを向けて車両本体１１に配置されているものであって、図２、図５及び図６に示されるように、水平な地面Ｇ上の交点Ｏからのバックモニターカメラ１３の光軸１３Ａの傾斜角度（Ａ）に対して、予め設定した最適範囲の視野角Ｂ´（図６中、角度Ｂ１〜Ｂ５の中で最適範囲の角度をＢ２〜Ｂ３とする）内にリアバンパー１２の中心部１２Ａを位置させるように、車両本体１１に配置されている。
具体的には、上記バックモニターカメラ１３は、水平な地面Ｇからのバックモニターカメラ１３の光軸１３Ａの傾斜角度（Ａ）が７３°であるのに対して、予め設定した最適範囲の視野角Ｂ´（この角度を４０°（＝Ｂ２）〜６０°（＝Ｂ３）とする）内にリアバンパー１２の中心部１２Ａを位置させるように、車両本体１１に配置されている。このとき、バックモニターカメラ１３の地面Ｇからの高さＨは８０〜９５ｃｍ（本例では９０ｃｍ）、リアバンパー１２の中心部１２Ａは、車両１０の幅方向（矢印（ア）−（イ）方向）に沿う車体中心から±２５ｃｍ以内に設定されている。

そして、以上のような自動車車両１０へのバックモニターカメラ１３の設置によって、図５及び図６に示されるように、《１》リアバンパー１２を直線的に映し出すことができるので、現実の景色と近いものとして運転者に障害物との距離感を正確に認識させることができる、《２》リアバンパー１２の両端１２Ｂを映し出すことができるので障害物を容易に検知することができる、《３》画面の４隅部の視野外領域を１５％以下にできるなど、画面スミの欠け（符号１４で示す）が可能な限り小さくなり、画像が見やすくなる、ものである。
その結果、本発明の一実施形態に係るバックモニターカメラ１３を備えた自動車車両１０及びバックモニターカメラ１３の設置方法では、リアバンパー１２の長さ方向（矢印（ア）−（イ）方向）に対する歪発生を防止し、リアバンパー１２全体及び端部１２Ｂの画像を、現実の景色と近いものとして、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、障害物への接触を未然に防止できる。

そして、以上のような本発明の一実施形態に係るバックモニターカメラ１３を備えた自動車車両１０及びバックモニターカメラ１３の設置方法では、バックしながら駐車する際に、主に距離感を必要とする後方の正面部分は歪みが小さく見易い画像となり、さらにこれまで画角１３０°〜１４０°カメラでは見えていなかったリアバンパー１２の端部１２Ｂの部分も映像で確認することが可能となる。
また、リアバンパー１２の中心部１２Ａが直線的に写ること、リアバンパー１２の端部１２Ｂ周辺部の画像のゆがみが小さくなり（魚眼レンズのような歪みによる見えにくさがなく）、後方走行時にリアバンパー１２周辺への障害物があれば、容易に検出が可能となる。加えて、画像処理回路を使用しないため追加コストも抑えることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この発明は、運転者に障害物との距離感を正確に認識させ、後方障害物への接触を未然に防止することができる技術を提供する。

１ 自動車車両
２ 車両本体
３ リアバンパー
３Ａ 中心部
４ バックモニターカメラ
１０ 自動車車両
１１ 車両本体
１２ リアバンパー
１２Ａ 中心部
１３ バックモニターカメラ
Ｌ レンズ
Ｄ 地面
ａ 傾斜角度
ｂ´ 最適な視野角
Ａ 傾斜角度
Ｂ´ 最適な視野角

Claims (7)

1. 水平方向に細長形状のリアバンパーが装備されている車両であって、
   車両本体の後部に設置されかつ前記リアバンパーにレンズを向けて配置されたバックモニターカメラを有し、
   前記バックモニターカメラは、水平な地面からの傾斜角度に対して、予め設定した最適範囲の視野角内に前記リアバンパーの中心部を位置させるように、前記車両本体に配置されていることを特徴とする車両。
2. 前記水平な地面からの前記バックモニターカメラの光軸の傾斜角度は、７３°であり、
   前記最適範囲の視野角は４０〜６０°であることを特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記バックモニターカメラの画角は１８０°であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の車両。
4. 前記バックモニターカメラの取付け高さは８０〜９５ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記バックモニターカメラのレンズは、０°〜８５°の範囲にある半画角に対する像高が魚眼レンズよりも高い値に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
6. 水平方向に細長形状のリアバンパーが装備されている車両本体の後部に、前記リアバンパーにレンズを向けてバックモニターカメラを設置し、
   水平な地面からの前記バックモニターカメラの光軸の傾斜角度に対して、予め設定した最適範囲の視野角内に前記リアバンパーの中心部を位置させるように、前記バックモニターカメラを前記車両本体に配置することを特徴とするバックモニターカメラの設置方法。
7. 水平方向に細長形状のリアバンパーが装備されている車両の後部に設置されかつ前記リアバンパーに向けて配置されたバックモニターカメラであって、
   レンズが、水平面に対して前記リアバンパーの中心部が所定の最適範囲の視野角内に入る傾斜角度で配置されることを特徴とするバックモニターカメラ。